Konstrukční součásti drátěných a kabelových výrobků lze obecně rozdělit do čtyř hlavních částí:vodičů, izolační vrstvy, stínící a ochranné vrstvy spolu s výplňovými prvky a tahovými prvky. Podle požadavků na použití a aplikačních scénářů jsou některé struktury výrobků poměrně jednoduché, mají pouze vodiče jako konstrukční prvek, jako jsou nadzemní holé dráty, dráty kontaktních sítí, měděno-hliníkové přípojnice (přípojnice) atd. Vnější elektrická izolace těchto produkty spoléhají na izolátory během instalace a prostorovou vzdálenost (tj. vzduchovou izolaci), aby byla zajištěna bezpečnost.
1. Vodiče
Vodiče jsou nejzákladnější a nepostradatelné součásti odpovědné za přenos informací o elektrickém proudu nebo elektromagnetických vlnách v rámci produktu. Vodiče, často označované jako vodivá drátěná jádra, jsou vyrobeny z vysoce vodivých neželezných kovů, jako je měď, hliník atd. Kabely z optických vláken používané v rychle se vyvíjejících optických komunikačních sítích za posledních třicet let využívají jako vodiče optická vlákna.
2. Izolační vrstvy
Tyto součásti obalují vodiče a zajišťují elektrickou izolaci. Zajišťují, že přenášené proudové nebo elektromagnetické/optické vlny se šíří pouze podél vodiče a ne ven. Izolační vrstvy udržují potenciál (tj. napětí) na vodiči před ovlivňováním okolních předmětů a zajišťují jak normální přenosovou funkci vodiče, tak vnější bezpečnost pro předměty a osoby.
Vodiče a izolační vrstvy jsou dvě základní součásti nezbytné pro kabelové produkty (kromě holých vodičů).
V různých podmínkách prostředí během instalace a provozu musí mít drátěné a kabelové výrobky komponenty, které nabízejí ochranu, zejména pro izolační vrstvu. Tyto komponenty jsou známé jako ochranné vrstvy.
Protože izolační materiály musí mít vynikající elektroizolační vlastnosti, vyžadují vysokou čistotu s minimálním obsahem nečistot. Tyto materiály však často nemohou současně poskytovat ochranu před vnějšími faktory (tj. mechanickými silami během instalace a používání, odolností vůči atmosférickým podmínkám, chemikáliím, olejům, biologickým hrozbám a nebezpečí požáru). Tyto požadavky řeší různé struktury ochranných vrstev.
U kabelů navržených speciálně pro příznivá vnější prostředí (např. čisté, suché, vnitřní prostory bez vnějších mechanických sil) nebo v případech, kdy samotný materiál izolační vrstvy vykazuje určitou mechanickou pevnost a odolnost vůči klimatu, nemusí být vyžadována ochranná vrstva jako např. součást.
4. Stínění
Je to součást kabelových produktů, která izoluje elektromagnetické pole v kabelu od vnějších elektromagnetických polí. I mezi různými páry nebo skupinami vodičů v rámci kabelových produktů je nutná vzájemná izolace. Stínící vrstvu lze popsat jako „elektromagnetickou izolační clonu“.
Po mnoho let průmysl považoval stínící vrstvu za součást struktury ochranné vrstvy. Navrhuje se však, aby byl považován za samostatnou součást. Je tomu tak proto, že funkcí stínící vrstvy je nejen elektromagneticky izolovat informace přenášené v kabelovém produktu, zabránit jejich úniku nebo způsobit rušení externích přístrojů nebo jiných vedení, ale také zabránit vnikání vnějších elektromagnetických vln do kabelového produktu elektromagnetická vazba. Tyto požadavky se liší od tradičních funkcí ochranné vrstvy. Navíc není stínící vrstva umístěna pouze externě v produktu, ale také umístěna mezi každý pár drátů nebo více párů v kabelu. V posledním desetiletí se v důsledku rychlého rozvoje systémů přenosu informací využívajících dráty a kabely spolu se zvyšujícím se počtem zdrojů rušení elektromagnetických vln v atmosféře znásobila rozmanitost stíněných konstrukcí. Pochopení, že stínící vrstva je základní součástí kabelových produktů, se stalo široce akceptovaným.
Mnoho drátěných a kabelových produktů je vícežilových, například většina nízkonapěťových silových kabelů jsou čtyřžilové nebo pětižilové kabely (vhodné pro třífázové systémy) a městské telefonní kabely v rozsahu od 800 párů do 3600 párů. Po zkombinování těchto izolovaných žil nebo párů vodičů do kabelu (nebo vícenásobného seskupení) existují mezi izolovanými jádry nebo páry vodičů nepravidelné tvary a velké mezery. Proto musí být při montáži kabelu zabudována výplňová konstrukce. Účelem této struktury je udržovat relativně jednotný vnější průměr při navíjení, což usnadňuje obalování a vytlačování pláště. Navíc zajišťuje stabilitu kabelu a integritu vnitřní struktury, rovnoměrně rozkládá síly během používání (natahování, stlačení a ohýbání během výroby a pokládky), aby se zabránilo poškození vnitřní struktury kabelu.
Proto, i když je výplňová struktura pomocná, je nezbytná. Existují podrobné předpisy týkající se výběru materiálu a designu této konstrukce.
Tradiční drátěné a kabelové výrobky se obvykle spoléhají na pancéřovou vrstvu ochranné vrstvy, aby odolala vnějším tahovým silám nebo napětí způsobenému jejich vlastní hmotností. Typické konstrukce zahrnují pancéřování ocelovou páskou a pancéřování z ocelových drátů (např. použití ocelových drátů o tloušťce 8 mm, stočených do pancéřové vrstvy, pro podmořské kabely). Avšak v kabelech s optickými vlákny, aby se vlákno chránilo před menšími tahovými silami, aby se zabránilo jakékoli mírné deformaci, která by mohla ovlivnit přenosový výkon, jsou do struktury kabelu začleněny primární a sekundární povlaky a specializované tahové komponenty. Například v kabelech náhlavních souprav mobilních telefonů je jemný měděný drát nebo tenká měděná páska navinutá kolem syntetického vlákna vytlačena s izolační vrstvou, kde syntetické vlákno působí jako tahová složka. Celkově v posledních letech hrají při vývoji speciálních malých a flexibilních výrobků, které vyžadují vícenásobné ohyby a zkroucení, významnou roli tahové prvky.
Čas odeslání: 19. prosince 2023